Теоретические основы товароведения и экспертизы

Задача № 2

Задача № 1

Парад награждения

Группа С

Г.р. Группа В

Группа С

Г.р. Группа В

Группа С

Г.р. Группа В

50 поток 19.45 – 20.05 1 вид

1 Калашникова Ульяна г. Краснодар

2 Пудкова Алина г. Краснознаменск, МО

3 Бахтиярова Сабрина Узбекистан.Ташкент

4 Абрамова Ксения СК "Аврора", г. Санкт-Петербург

5 Баженова Анна г. Краснодар

6 Бахтиярова Мохинур Узбекистан, г. Ташкент

7 Ткач Елизавета г. Сочи

8 Васильева Алина СК «МИР», г. Санкт-Петербург

9 Medina Sabirova Эстония, Таллинн

10 Загорская Александра СК "Аврора", г.Санкт-Петербург

51 поток 20.05 – 20.25 1 вид

1 Токтамуратова Мария Узбекистан, г. Ташкент

2 Сигова Александра СОШ 618, г.Санкт-Петербург

3 Логинова Вероника г. Апрелевка, ДЮСШ 4

4 Шевякова Дарина г. Москва

5 Голованова Александра г.Орехово-Зуево, МО

6 Евстратова Анастасия г. Апрелевка, ДЮСШ 3

7 Прокофьева Настя г. Симферополь

8 Барыкина Ксения СОШ 618, г.Санкт-Петербург

9 Атапина Полина СК "НиКа", г.Санкт-Петербург

10 Зазулина Екатерина СК «МИР», г. Санкт-Петербург

52 поток 20.25 – 20.40 1 вид

1 Булавко Виктория г. Москва

2 Авакян Алина г.Сочи

3 Волощенко Далила г.Сочи

4 Магомедова Мария г. Москва,

5 Гилоян Нина СК "Олимп", г.Санкт-Петербург

6 Постарнак Софья г. Химки, СК "Юника"

7 Смоленская Летиция г.Выборг, СКХГ "Ритмикс"

8 Патокина Екатерина г. Москва

53 поток 20.40 – 20.55 1 вид

1 Норматова Зарина Узбекистан, г. Ташкент

2 Пархом Настя г. Симферополь

3 Братухина София СК "Аврора", г. Санкт-Петербург

4 Калашникова Анна СОШ 618, г.Санкт-Петербург

5 Жезлова Ксения г. Симферополь

6 Базарова Мохларойим Узбекистан, г. Ташкент

7 Костенко Анна г. Сочи

8 Лисина Алина г.Апрелевка, ДЮСШ 3

9 Лавренова Валерия СК «Олимп», г. Санкт-Петербург

54 поток 20.55 – 21.15 1 вид

1 Богданова Дарина г. Выборг, СКХГ "Ритмикс"

2 Васильцова Вика г. Москва

3 Опарина Арин г.Симферополь

4 Киселёва Анна г. Москва

5 Япрынцева Ульяна г. Сочи

6 Шеходанова Настя СК "Олимп", г. Санкт-Петербург

7 Ильюхина Мария г. Москва

8 Чолокян Анита г. Сочи

9. Мельникова Анастасия Спектр г. Казань

55 поток 21.15 - 21.25 1 вид

1 Урокбоева Чарос Узбекистан, г. Ташкент

2 Степанова Мария СК "Ровновесие", г. Сакнт-Петербург

3 Туйчиева Азиза Узбекистан, г. Ташкент

4 Ханыкова Елизавета СОШ 618, г. Санкт-Петербург

56 поток 21.25 – 21.30 1 вид

1 Кононенко Анастасия Подольск

2 Мелихова Лиза Москва

3 Окулова Ольга г. Выборг СКХГ "Ритмикс"

4 Урванцева Анастасия Краснодар

21.30

«РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ МНОГОПРЕДЕЛЬНЫХ АНАЛОГОВЫХ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ»

5.1. Программа выполнения задачи №1

В цепи, приведенной на рис. 4, необходимо контролировать (измерять) ток в нагрузке R_H и падение напряжения на сопротивлении R_H в трёх режимах работы цепи (переключатель S находится в одном из трёх положений 1..3) с помощью многопредельных приборов (амперметра и вольтметра), изготовленных на базе магнитоэлектрического ИМ типа М265М. Этот ИМ имеет шкалу на α делений, внутреннее сопротивление R_ИМ и рассчитан на ток I_ИМ.

Рис. 4. Схема контроля параметров цепи нагрузки

Требуется:

1) начертить кинематическую схему ИМ магнитоэлектрической системы и составить спецификацию к ней. Нарисовать шкалу ИМ;

2) составить схему включения ИМ с шунтом и дать вывод формулы для определения сопротивления R_Ш;

3) начертить структурную схему амперметра прямого действия;

4) начертить схему многопредельного амперметра, имеющего три однопредельных шунта (для нечетных вариантов) или один трёхпредельный шунт (для четных вариантов);

5) рассчитать для каждого предела амперметра:

· номинальный ток в нагрузке I_H;

· величину сопротивления R_Ш;

· постоянную амперметра С_А;

· чувствительность S_A;

· внутреннее сопротивление амперметра R_А;

· мощность, потребляемую прибором при номинальном токе I_H;

6) нарисовать шкалу полученного многопредельного амперметра;

7) составить схему включения ИМ с добавочным сопротивлением и дать вывод формулам для определения сопротивления R_Д;

8) начертить структурную схему вольтметра прямого действия;

9) начертить схему многопредельного вольтметра, имеющего одно трехпредельное добавочное сопротивление (для нечетных вариантов) или три однопредельных (для четных вариантов);

10) рассчитать для каждого предела вольтметра:

– номинальное падение напряжения на сопротивление нагрузки при номинальном токе ;

– величину сопротивления ;

– постоянную вольтметра ;

– чувствительность ;

– внутреннее сопротивление вольтметра ;

– мощность, потребляемую прибором при номинальном напряжении ;

11) нарисовать шкалу полученного многопредельного вольтметра;

12) рассчитать номинальную мощность цепи для трех режимов и мощность, потребляемую приборами (мощность потерь). Высчитать процентное соотношение мощности потерь и номинальной мощности;

13) начертить общую принципиальную схему контроля параметров цепи нагрузки.

5.2. Методические указания к выполнению задачи №1

Приборы для измерения токов и напряжений (амперметры и вольтметры), имея одинаковые по устройству ИМ, отличаются параметрами измерительной цепи и различным образом включения в испытуемую схему. Амперметр включают в цепь последовательно с нагрузкой.

Прибор при этом должен иметь малое сопротивление , чтобы не было влияния на ток цепи нагрузки и мощности потерь в приборе была минимальна.

Вольтметр включают параллельно приемнику энергии и его сопротивление должно быть большим, чтобы его включение не измерило режима работы цепи и потери мощности в приборе P_v были минимальны.

В магнитоэлектрических амперметрах ИМ включают в цепь непосредственно (при измерении токов до 50 мА) или при помощи шунта. В многопредельных амперметрах применяют несколько однопредельных шунтов (рис. 5, а) или один многопредельный (рис. 5, б).

Сопротивление однопредельных шунтов (рис. 5, а) вычисляют по формуле:

, (12)

где – коэффициент расширения i-ого предела измерения; –рассчитываемый i-ый верхний предел измерения амперметра.

Рис. 5. Схемы многопредельных амперметров

Сопротивление многопредельного шунта рассчитывают из формулы:

(13)

где – суммарное сопротивление резисторов, включенных между входными зажимами амперметров на i-ом верхнем пределе измерения; – общее сопротивление контура “ИМ-резисторы”; – сопротивление ИМ; –суммарное сопротивление резисторов, включенных с ИМ на i-ом пределе измерения.

Для схемы рис.5б:

на 1-м пределе измерения: ; ;

на 2-м пределе измерения: ; ;

на 3-м пределе измерения: ; ;

При этом: .

При наличии многопредельного шунта пределы измерения можно изменять без отключения тока в цепи, а в амперметрах с однопредельными шунтами необходимо отключать ток, т.к. в противном случае возможны многократная перегрузка ИМ и перегревание его рамки или токоподводящих пружин.

В магнитоэлектрических вольтметрах последовательно с ИМ включают добавочный резистор с большим сопротивлением. В многопредельных вольтметрах применяют несколько однопредельных (рис. 6, а) или один многопредельный (рис. 6, б).

Сопротивление для однопредельных резисторов (рис. 6, а) вычисляют по формуле:

, (14)

где – коэффициент добавочного сопротивления i-ого предела; – рассчитываемый i-ый верхний предел измерения вольтметра; – падение напряжения на ИМ.

Рис. 6. Схема многопредельных вольтметров

Сопротивление ступеней многопредельного рассчитывают по формулам: . (15)

, (16)

, (17)

где – рассчитываемый i-ый верхний предел измерения вольтметра; – ток полного отклонения указателя ИМ; – сопротивление рамки ИМ.

5.3. Исходные данные к задаче №1

Табл. 1. Исходные данные для расчета

Табл. 2. Исходные данные для расчета

«МЕТОДЫ И ПОГРЕШНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ»

6.1. Программа выполнения задачи №2

Для измерения сопротивления и мощности , потребляемой этим сопротивлением, косвенным методом (методом амперметра и вольтметра) использовались приборы магнитоэлектрической системы типа М362.

Данные этих приборов (их показания, группа по условиям эксплуатации, класс точности, номинальные параметры) и температура окружающей среды, при которой производились измерения, приведены в таблице 3.

	Наименование величин	Ед. изм.
В О Л Ь Т МЕ Т Р	Предел измерения Uн	В
Ток полного отклонения стрелки прибора при Uн	мА	7,5
Класс точности ƴдоп	%	0,5
Показания вольтметра U	В
А М П Е Р М Е Т Р	Предел измерения Iн	А	3,0
Падение напряжения на зажимах прибора при Iн	мВ
Класс точности γдоп	%	1,0
Показания амперметра I	А	0,5
Группа приборов	-	Б
Температура t	^0С

Значения дополнительной погрешности (температурной), вызванной отклонением температуры окружающей среды от нормальной (, не превышают значений, указанных в таблице 4, на каждые изменения температуры.

Требуется:

1) вычислить методическую погрешность косвенного метода измерения (абсолютную и относительную ) c учетом класса точности приборов и температурной погрешности, но без учета схемы включения приборов;

2) Используя приближенное значение сопротивления , вычисленное по показаниям приборов, выбрать схему для измерения сопротивления косвенным методом;

3) Начертить схему выбранного варианта включения приборов;

4) Определить величину сопротивления с учетом схемы включения приборов;

5) Вычислить наибольшие возможные абсолютную и относительную погрешности результата измерения этого сопротивления с учетом схемы подключения приборов;

6) Указать, в каких пределах находится действительное значение сопротивления ;

7) Начертить схему второго варианта включения приборов;

8) Повторить расчеты по п.п. 4-6 для второй схемы;

9) Провести сравнительный анализ полученных результатов измерений по обеим схемам;

10) Провести аналогичные вычисления погрешностей измерения сопротивления косвенным методом без учета температурной погрешности, т.е. для измерений в нормальных условиях;

11) Сравнить результаты расчетов по п.1 и п.10. Оценить влияние отклонения температуры окружающей среды, при которой производились измерения, от нормальной () на результаты измерений;

12) Вычислить мощность , потребляемую резистором , по показаниям прибора;

13) Вычислить мощность , потребляемую резистором, в обеих схемах включения прибора;

14) Рассчитать погрешности измерения мощности для обеих схем. Сравнить результаты;

15) Сделать вывод по целесообразности применения той или другой схемы.

Таблица 4

Класс точности прибора	Допускаемое изменение показаний приборов групп, %
А	Б	В
0,05	±0,05	-	-
0,1	±0,1	-	-
0,2	±0,2	±0,15	±0,15
0,5	±0,5	±0,4	±0,3
1,0	±1,0	±0,8	±0,5
1,5	±1,5	±1,2	±0,8
2,5	±2,5	±2,0	±1,2
4,0	±4,0	±3,0	±2,0

6.2. Методические указания к выполнению задачи №2

При измерении сопротивлений косвенным методом применяются две схемы (рис. 7, а и б).

Эти схемы применяются для измерения различных по значению сопротивлений. Достоинство их заключается в том, что по резистору , сопротивление которого измеряют, можно пропускать такой же ток, как и в условиях его работы, что очень важно при измерении сопротивлений, значения которых зависят от тока.

Рис. 7. Измерение сопротивлений методом амперметра и вольтметра

Измерение сопротивления амперметров и вольтметров основано на использовании закона Ома, который позволяет получить приближенное значение: (18)

где U и I –показания приборов .

Действительное значение определяется по формулам:

для схемы рис. 7, а:

, (19)

для схемы рис. 7, б:

, (20)

где и – внутреннее сопротивление соответственно вольтметра и амперметра.

Как видно из выражений (19) и (20), при вычислении искомого (приближенного) значения измеряемого сопротивления по формуле (18) возникает погрешность. При измерении по схеме рис. 7, а погрешность получается за счет того, что амперметр РА учитывает не только ток через измеряемое сопротивление , но и ток , ответвляющий в вольтметр PV.

При измерении по схеме рис. 7, б погрешность появляется из-за того, что вольтметр PV, кроме падения напряжения на резисторе , учитывает также падение напряжения на амперметре PA.

Так как в практике измерений этим способом подсчет сопротивления производится по приближенной формуле, то необходимо правильно выбрать схему включения приборов, чтобы погрешность была минимальна.

Для схему рис.7, а относительная погрешность (в процентах) равна:

, (21)

а для схемы рис. 7, б:

, (22)

Как видно из выражения (21) для схемы рис. 7, а погрешность будет тем меньше, чем больше будет сопротивление вольтметра по сравнению с сопротивлением , т.е. эту схему целесообразно применять для измерения малых сопротивлений.

Из выражения (22) для схемы рис. 7, б видно, что погрешность будет тем меньше, чем меньше сопротивление амперметра по сравнению с сопротивлением , т.е. эту схему целесообразно применять при измерении больших сопротивлений.

Поэтому при выборе схемы для измерения сопротивления необходимо вычислить соотношения: и (23)

(при этом сопротивления приборов и следует вычислить по закону Ома по исходным данным).

После чего по наибольшему из них принять схему подключения приборов.

При оценке погрешностей результатов косвенных измерений возникает необходимость решения задачи о суммировании погрешностей. Этот вопрос является весьма сложным и не получил еще общепринятого и конкретного теоретического решения. Наиболее распространенным способами суммирования являются алгебраическое суммирование систематических погрешностей и геометрическое суммирование случайных погрешностей, как корень квадратный из сумм квадратов отдельных слагаемых.

Однако в настоящее время класс большинства приборов определяется его основной погрешностью, которая дается без указания знака, и содержит как систематическую, так и случайную составляющие, которые нельзя разграничить, если известен только класс точности прибора.

Дополнительные погрешности обычно даются в долях от основной погрешности так же без указания знака. Поэтому при арифметическом суммировании модулей основной и дополнительных погрешностей это приводит к завышенной оценке результирующей погрешности, т.к. мало вероятно, что эти погрешности имеют один и тот же знак и максимально допустимые значения. Поэтому правильнее такие погрешности суммировать не арифметически, а геометрически.

Аналогичная ситуация имеет место, если результат измерения определяется косвенным путем по показаниям ряда приборов. Не претендуя на высокую точность для определения методической погрешности, можно воспользоваться арифметическим суммированием.

Погрешность прибора при этом будет представлять собой сумму основной погрешности (класс точности прибора) и дополнительной (температурой) погрешности, обусловленной влиянием отклонения температуры окружающей среды, при которой производятся измерения, от нормальной .

Т.е. для вольтметра:

, (24)

а для амперметра:

, (25)

При этом максимальные значения абсолютных погрешностей измерения тока и напряжения могут быть найдены из выражений:

, откуда , (26)

, откуда , (27)

Относительная погрешность при косвенном методе измерения сопротивления определяется по формуле:

, (28)

где – относительная погрешность измерения напряжения; – относительная погрешность измерения тока.

А эти погрешности могут быть вычислены из выражений:

= , (29)

, (30)

где и – показания приборов и .

Для определения абсолютной погрешности измерения , а так же пределов, в которых находится действительное значение измеряемого сопротивления , следует воспользоваться следующим соотношением:

. (31)

При вычислении методической погрешности способом геометрического суммирования следует использовать следующие формулы:

, (32)

100 , (33)

где U и I – показания приборов и ; и – абсолютные погрешности, рассчитанные по формулам (26) и (27).

Действительные же предельно возможные значения погрешностей измерения могут быть получены теоретически по формулам:

, (34)

где и – вычислены по формулам (18) и (19) или (20) (в зависимости от выбранной схемы измерения),

(35)

Косвенным методом (методом амперметра и вольтметра) может быть измерена мощность , потребляемая резистором при протекании через него тока и приложенному к нему напряжению . Она может быть определена по формуле: . (36)

При измерении возможны две схемы включения приборов (рис. 7, а и б).

В схеме рис. 7, а показания амперметра учитывают не только ток через резистор, но и ток через вольтметр: , а показания вольтметра соответствуют напряжению на резисторе . Потребляемая резистором мощность при этом равна:

. (37)

В схеме рис. 7, а) и б) показания амперметра соответствует величине тока в резисторе , а показания вольтметра учитывают падение напряжения на резисторе и на амперметре: .

Потребляемая резистором мощность при этом равна:

. (38)

Из сравнения выражений (37) и (38) с выражением (36) видно, что в обеих схемах мощность, подсчитанная по показаниям приборов, больше фактической на величину мощности, потребляемой амперметром или вольтметром.

Эта положительная методическая погрешность обусловлена конечным сопротивлением амперметра и вольтметра: .

Относительная погрешность определяется по формуле:

100 . (39)

Если учесть, что схемы рис. 7, а , а для схемы рис. 7, б , то выражение (39) можно соответственно преобразовать:

и . (40)

Выражение (40) подсказывают правильный выбор приборов и схемы их включения; точность измерения будет больше тогда, когда в схеме рис. 7, а величина будет много больше сопротивления амперметра .

Именно из соотношений (40) и были получены соотношения (23) для выбора схемы косвенного измерения сопротивления резистора. Т.е. для правильного выбора схемы включения приборов при косвенном методе измерения сопротивлений и потребляемой мощности необходимо вычислить мощность, потребляемую приборами, и по наименьшему значению выбрать схему включения. В этом случае погрешности измерений будут минимальны.

Дата добавления: 2015-04-30